SU1486900A1 - Method of determining value of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials - Google Patents

Method of determining value of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials Download PDF

Info

Publication number
SU1486900A1
SU1486900A1 SU874283622A SU4283622A SU1486900A1 SU 1486900 A1 SU1486900 A1 SU 1486900A1 SU 874283622 A SU874283622 A SU 874283622A SU 4283622 A SU4283622 A SU 4283622A SU 1486900 A1 SU1486900 A1 SU 1486900A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
directions
magnitude
ferromagnetic materials
stresses
mechanical stresses
Prior art date
Application number
SU874283622A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Valerij L Vengrinovich
Original Assignee
Inst Prikladnoj Fiz An Bssr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Prikladnoj Fiz An Bssr filed Critical Inst Prikladnoj Fiz An Bssr
Priority to SU874283622A priority Critical patent/SU1486900A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1486900A1 publication Critical patent/SU1486900A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего определения величины и знака механических напряжений в ферромагнитных материалах. Цель изобретения 2The invention relates to measuring technique and can be used for non-destructive determination of the magnitude and sign of mechanical stresses in ferromagnetic materials. Purpose of the invention 2

повышение точности определения путем отстройки от влияния изменений структуры материала - достигается тем,что приставным электромагнитом перемагничивают изделие в четырех попарно перпендикулярных направлениях, из которых одна пара направлена вдоль главных напряжений, а другая - под любым углом к первой. Пользуясь результатами четырех измерений и градуировочной кривой, методом последовательных приближений с помощью микропроцессора вычисляют истинные значения главных напряжений. Параллельно вычисляется компонента сигнала, характеризующая структурные Сimproving the accuracy of determination by detuning from the influence of changes in the structure of the material — achieved by reversing the product in four pairwise perpendicular directions with an attached electromagnet, of which one pair is directed along the main stresses and the other at any angle to the first. Using the results of four measurements and a calibration curve, the method of successive approximations using the microprocessor to calculate the true values of the main voltages. In parallel, a signal component characterizing structural C is calculated.

отклонения контролируемого материала. .deviations of the controlled material. .

В постоянное запоминающее устройство I/ предварительно вводятся данные с гра- 1^ дуировочных кривых для нескольких I*In the permanent storage device I / pre-entered data from the graph 1 ^ curve curves for several I *

контролируемых материалов. 2 ил. а controlled materials. 2 Il. but

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может -. быть использовано для неразрушающего определения величины и знака механических напряжений в ферромагнитных материалах, например.в их поверхностных слоях, а также структуры ферромагнитных материалов.The invention relates to measuring technique and can -. be used for non-destructive determination of the magnitude and sign of mechanical stresses in ferromagnetic materials, for example, in their surface layers, as well as the structure of ferromagnetic materials.

Цель изобретения - повышение точности определения путем отстройки от влияния изменений структуры материала.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determination by detuning from the influence of changes in the structure of the material.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - градуировочный график зависимости компоненты сигнала от напряжений ΰ для стали 20 дляFigure 1 shows the functional diagram of the device for implementing the method; figure 2 is a calibration graph of the dependence of the signal components on the stress ΰ for steel 20 for

частоты перемагничивания 200 Гц, амплитуды синусоидального перемагничивающего поля Ю^А/м, частоты анализа магнитного шума 70 кГц.magnetization reversal frequency 200 Hz, amplitude of the sinusoidal magnetization reversal field Yu ^ A / m, frequency analysis of magnetic noise 70 kHz.

Устройство содержит установленный на контролируемый материал 1 приставной электромагнит с магнитопроводом 2 и намагничивающей обмоткой 3, генератор 4 переменного тока, механизм 5 поворота электромагнита вокруг оси 0, перпендикулярной поверхности материала 1, и лимб 6. Регистрация и обработка потока ЭДС от скачков на1486900 А1The device contains an attached electromagnet with magnetic core 2 and magnetizing winding 3 mounted on controlled material 1, alternator 4, mechanism 5 of turning an electromagnet around axis 0 perpendicular to the surface of material 1, and limb 6. Registration and processing of the flow of electromotive force from jumps at 1486900 A1

33

• 1486900• 1486900

4four

магниченности осуществляется последовательно соединенными индукционной измерительной катушкой 7, широкополосным усилителем 8, фильтром 9, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 10, специальным сигнальным процессором 11 и индикатором 12, Другой вход процессора 11 подключен к выходу программируемого запоминающего устройства (ПЗУ) 13, а второй выход - к входу устройства 14 управления (УУ) работой АЦП.magnetization is performed by series-connected induction measuring coil 7, wideband amplifier 8, filter 9, analog-to-digital converter (ADC) 10, special signal processor 11 and indicator 12, Another input of processor 11 is connected to the output of a programmable storage device (ROM) 13, and the second output - to the input of the device 14 control (CU) operation of the ADC.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Способ основан на известном правиле сопротивления материалов, согласно которому при плоском напряженном состоянии сумма главных напряжений равна сумме двух взаимно перпендикулярных напряжений С и Сβ, направленных под любыми углами & и β к главным:The method is based on the well-known rule of resistance of materials, according to which, in a plane stress state, the sum of principal stresses is equal to the sum of two mutually perpendicular stresses C and Cβ directed at any angles & and β to the main ones:

σ, + стг= + σβ. (ΐ)σ, + St g = + σ β . (ΐ)

Основные этапы реализации вычислительного алгоритма следующие:The main stages of the implementation of the computational algorithm are as follows:

Меняя направление перемагничивающего поля, находят направления, по которым сигналы V, и соответственно максимален и минимален, и измеряют У(иУг.Changing the direction of the magnetization reversal field, they find the directions in which the signals V, and respectively the maximum and minimum, and measure Y ( and V g .

Принимаем первое приближение компоненты (ήν')^ сигнала, обусловленной структурой материала.We take the first approximation of the component (ήν ') ^ of the signal, due to the structure of the material.

Измеряют значение сигналов и Ϋβ под углом 45° к главным направлениям.The value of the signals and Ϋβ are measured at an angle of 45 ° to the main directions.

Вычисляют составляющие этих сигналов, обусловленные напряжениями: θ£), = ν^- ανε),; (2)Calculate the components of these signals, due to voltage: θ £), = ν ^ - αν ε ) ,; (2)

(^), = νβ " · <3)(^), = ν β "· < 3 )

По графику зависимости величины компоненты сигнала от напряжений ΰ (для исходного структурного состояния материала) определяют первые приближения величин напряжений ((7,)^, (θΐ\ > ((?{<), , (<3р), со своими знаками.According to the graph of the dependence of the signal component on the stress ΰ (for the initial structural state of the material), the first approximations of the stress values ((7,) ^, (θΐ \> ((? (<),, (<3р), with their signs) are determined.

Проверяют их согласно уравнению (1). Если оно не выполняется, то меняют значение (йУс),· на второе приближение (йУ )й и повторяют все вычислительные операции до тех пор, пока невязка между левой и правой частями уравнения (1) не станет меньше наперед заданной величины ?Check them according to equation (1). If it is not fulfilled, then change the value of (yU s ), · to the second approximation (yU) nd and repeat all computational operations until the misclosure between the left and right sides of equation (1) becomes less than a predetermined value?

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.A device that implements the proposed method works as follows.

Катушкой 7 регистрируют скачки намагниченности, возникающие в плосконапряженном контролируемом материале 1, который перемагничивается приставным магнитопроводом 2, устанавливаемым последовательно в положения А, Б, В, Г, с помощью механизма. 5 с указателями и лимба 6.При указанных четырех положениях магнито провода зарегистрированные катушкой 7 потоки скачков намагниченности усиливаются широкополосным усилителем 8 и с помощью фильтра 9 из них выделяются заданные составляющие спектра. Сигналы, пропорциональные величине спектральной плоскости магнитного шума с помощью АЦП преобразуются в цифровой код. Оцифрованные сигналы поступают на вход специального процессора 11, который запрограммирован на усреднение результата выборок одного измерения и реализацию вычислительного алгоритма уписанного выше. Кроме того, процессор 11 подает команды на УУ, которое управляет входом АЦП таким образом, Чтобы накопление результатов выборки одного измерения происходило при одном положении магнитопровода 2. Другой вход процессора 11 связан с выходом ПЗУ, в память которого предварительно вводится в закодированном виде градуировочная кривая (или таблица) типа кривой, показанной на фиг.2 для стали 20, Результат обработки четырех сигналов в соответствии с описанным алгоритмом индицируется индикатором 12 непосредственно в величине напряжений. Кроме того, на табло индикатора 12 индицируется величина , которая характеризуетThe coil 7 register the magnetization jumps arising in the flat-stress controlled material 1, which is re-magnetized by the attachment magnetic circuit 2, installed in series in positions A, B, C, D, by means of a mechanism. 5 with indicators and a limbus 6. With the four positions indicated, the coil-registered magneto 7 magnetization jumps are amplified by a wide-band amplifier 8 and using the filter 9 of them the specified spectral components are distinguished. Signals proportional to the magnitude of the spectral plane of magnetic noise are converted into digital code using an ADC. The digitized signals are fed to the input of a special processor 11, which is programmed to average the result of samples of one dimension and the implementation of the computational algorithm written above. In addition, the processor 11 sends commands to the control unit, which controls the ADC input in such a way that the accumulation of the results of a sample of one measurement occurs at one position of the magnetic circuit 2. The other input of the processor 11 is connected to the output of the ROM, into the memory of which the calibration curve is pre-entered in coded form or table) of the type of curve shown in FIG. 2 for steel 20. The result of processing four signals in accordance with the described algorithm is indicated by the indicator 12 directly in the magnitude of the voltages. In addition, the display indicator 12 indicates the value that characterizes

<структурное состояние контролируемого материала.<structural state of the controlled material.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ определения величины упругих механических напряжений в ферромагнитных материалах, заключающийся в перемагничивании поверхности материала последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях вдоль направлений главных напряжений, регистрации и измерении пара5The method of determining the magnitude of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials, which consists in the reversal of the material surface in succession in two mutually perpendicular directions along the directions of the main stresses, recording and measuring the vapor5 14869001486900 66 метров ЭДС от скачков намагниченности, которые используют для определения величины упругих напряжений, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем отстройки от влияния изменений структуры материала, поверхность материала дополнительно перемагничивают в двух других взаимно перпендикулярных направлениях, регистрируют и IEMF meters from magnetization jumps, which are used to determine the magnitude of elastic stresses, differing from the fact that, in order to improve the accuracy of determination by detuning from the influence of changes in the structure of the material, the surface of the material is additionally remagnetized in two other mutually perpendicular directions, and I register измеряют ЭДС от скачков намагниченности при перемагничивании в этих на правлениях, и напряжения определяютEMF is measured from magnetization jumps during magnetic reversal in these directions, and the voltages determine г методом последовательных приближений э g by the method of successive approximations e пользуясь результатами четырех измерений и заранее полученным на образце зависимостям параметров ЭДС скачков намагниченности от величины на10 пряжений в соответствующих четырех направлениях.using the results of four measurements and the dependences of the parameters of the EMF of magnetization jumps on the magnitude of the ten-point voltage in the corresponding four directions, obtained in advance on the sample. фцг.1fzg.1 сжатие яапряжемия^ растяжениеcompressive tension ^ stretching 6>*/μ**11Τ*6> * / μ ** 11Τ * фае. 2fae. 2
SU874283622A 1987-07-13 1987-07-13 Method of determining value of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials SU1486900A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874283622A SU1486900A1 (en) 1987-07-13 1987-07-13 Method of determining value of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874283622A SU1486900A1 (en) 1987-07-13 1987-07-13 Method of determining value of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1486900A1 true SU1486900A1 (en) 1989-06-15

Family

ID=21319189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874283622A SU1486900A1 (en) 1987-07-13 1987-07-13 Method of determining value of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1486900A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU973040A3 (en) Method and apparatus for measuring parameters of mechanical load on ferromagnetic body
SU1486900A1 (en) Method of determining value of elastic mechanical stresses in ferromagnetic materials
USRE28989E (en) Electromagnetic water current meter
US3323364A (en) Means for rejecting quadrature voltage signals in a flow meter
RU2654827C1 (en) Sensor for measuring mechanical deformations
RU2775396C2 (en) Device for monitoring stress-strain state of metal strcutures
SU922502A1 (en) Magnetoelastic pickup of mechanical stresses
RU2533347C1 (en) Device for independent recording of pulse magnetic field
RU2746040C1 (en) Device for testing magnetic force of pole elements of magnetic devices and instruments
RU2149418C1 (en) Digital device for measuring intensity of magnetic field
SU763771A1 (en) Calibrated specimen for residual magnetization meter
SU1012164A1 (en) Ferromagnetic material magnetic permeability measuring device
SU517864A1 (en) Device for determining magnetic parameters
SU842658A1 (en) Method of measuring coercive force
KR100267612B1 (en) Apparatus for measuring the thickness of non magnetic coating
SU1552083A1 (en) Magnetic flaw detector
SU152193A1 (en) Device for measuring phase angle
SU900227A1 (en) Device for measuring magnetic field strength
SU896386A1 (en) Mechanical stress pickup
SU868658A1 (en) Device for measuring magnetic field intensity
SU885940A1 (en) Pulse fluxmeter calibration method
SU894624A1 (en) Method of measuring internal demagnetizing field intensity of ferromagnetic specimen
RU2059259C1 (en) Magnetic-sensitive unit
RU2003999C1 (en) Method of determination of inhomogeneity of plastic deformation in thin sheet
SU386353A1 (en) DEVICE FOR MEASURING COERTSITIVE FORCE-POWERED MAGNETS